| Аннотация |
Работа посвящена разработке системы контроля параметров рудной пуль-
пы в процессе ультразвуковой обработки. Цель исследования – проследить
изменения физических, физико-химических свойств рудных пульп, их жидких
фаз в процессе ультразвуковой обработки и разработка системы контроля их
параметров для лабораторного реактора ультразвукового воздействия. Обзор
литературных источников показал что, под действием ультразвукового излу-
чения в жидких средах рудных пульп происходит целый комплекс физических,
физико-химических и химических процессов, которые изменяют их свойства.
Анализ изменения физических, физико-химических свойств рудных пульп, их
жидких фаз в процессе ультразвуковой обработки показал возрастание темпе-
ратуры, что снижает интенсивность кавитации в 20–30 раз, увеличение значе-
ния водородного показателя на 4–5 % для воды, на 7,9 % угольной пульпы и
на 3,37–4,5 % для суспензий (частота 20 кГц), рост значения окислительно-вос-
становительного потенциала в первые 6–8 мин на 24 %, увеличение значения
электропроводности в течение первых 5–6 мин на 8–8,5 % и электродного по-
тенциала на 13,6–16,6 %. Однако значения динамической вязкости снижались,
особенно интенсивно (в 4 раза) за первые 300 с обработки. При увеличении
частоты излучения до 1 МГц значения водородного показателя падали. На ос-
новании данных исследований разработана схема системы контроля параме-
тров пульпы. Для контроля параметров использованы приборы – pH-метр марки
pН-150 МИ с погрешностью измерения при определении водородного показа-
теля ±0,05, при определении значений окислительно-восстановительного по-
тенциала ±3мВ, кондуктометр РС 100 с погрешность ±2 полной шкалы. Также
использован вибровискозиметр SV-10 с точностью измерения ±3 % (от 1 до
1 000 мПа×с) и измеритель-регулятор температур ИРТ-4/16 с разрешающей спо-
собностью индикации 0,1 °С, с приведённой погрешностью измерений ±0,25 %.
Исследование ультразвуковой обработки рудных пульп представляет большой
интерес и требует проведения дальнейших экспериментальных исследований. |
| Список литературы |
1. Блайда И. А., Васильева Т. В. Влияние ультразвука на процессы биовыщелачивания метал-
лов и десульфуризации углей // Микробиология и биотехнология. 2017. № 4. С. 6–20. DOI: http://dx.doi.
org/10.18524/2307-4663.2017.4(40).119111.
2. Викулин П. Д., Викулина В. Б. Влияние ультразвука на изменение pH воды // Вода и экология:
проблемы и решения. 2019. № 4. С. 3–8. DOI: 10.23968/2305-3488.2019.24.4.3-8.
3. Байшулаков А. А., Глембоцкий В. А., Кириллов О. Д., Колчеманова А. Е., Соколов М. А., Якубович
И. А. Ультразвук в обогащении полезных ископаемых. Алма-Ата: Наука, 1972. 229 с.
4. Зарембо Л. К. Акустические течения. Физика и техника мощного ультразвука: в 2 т. / под ред.
Л. Д. Розенберга. М.: Наука, 1968. Т. 2. 267 с.
5. Иодис В. А., Трухин Ю. П. Разработка укрупненного проточного каскадного бактериально-химиче-
ского реактора с УЗИ активацией для бактериально-химической переработки кобальт-медно-никелевых
руд // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Специальный
выпуск № 19. 2021. № 11. С. 136–146. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_11_19_136.
6. Кортнев A. B., Протопопов Р. В. О действии ультразвука на образование перекиси водорода. М.:
Изд. Акустического института, 1968. С. 7–39.
7. Корчевенков С. А., Афанасова А. В., Управителева А. А., Калмыкова Т. Д. Обзор воздействий для
управления реологическими свойствами суспензий в процессах переработки минерального и углеводо-
родного сырья // Научный аспект. 2018. Т. 7, № 4. С. 819–826.
8. Ревнивцев В. И., Дмитриев Ю. Г. Применение ультразвука для очистки вредных примесей искус-
ственных абразивных материалов // Применение ультразвука в машиностроении. М.: ЦИНТИАМ, 1963.
С. 36–42.
9. Розенберг Л. Д. Кавитационная область. В кн.: Физика и техника мощного ультразвука. Т. 2. Мощ-
ные ультразвуковые поля / под ред. Л. Д. Розенберга. М.: Наука, 1968. 267 с.
10. Трухин Ю. П., Балыков А. А., Вайнштейн М. Б. Бактериально-химическое выщелачивание ко-
бальт-медно-никелевых руд и технологическая схема переработки продуктивных растворов никеля и ко-
бальта // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2017. № 12.
С. 5–22. DOI: 10.25018/0236-1493-2017-12-35-5-22.
11. Трухин Ю. П., Иодис В. А., Хайнасова Т. С. СВЧ и УЗИ активация кинетики бактериально-хи-
мических процессов выщелачивания кобальт-медноникелевых руд месторождения Шануч // Горный
информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2021. № 11. С. 113–123. DOI:
10.25018/0236_1493_2021_11_19_113.
12. Хайнасова Т. С. Факторы, влияющие на бактериально-химические процессы переработки суль-
фидных руд // Записки горного института. 2019. Т. 235. С. 47–54. DOI: 10.31897/pmi.2019.1.47.
13. Хан Г. А., Пантелеева Н. Ф., Смирнов Ю. Р., Виноградова И. Н. Влияние воды, обработанной
ультразвуковыми колебаниями, на флотацию сульфидных минералов. М.: Металлургия, 1971. 286 с.
14. Черных С. И., Рыбакова О. И., Лебедев Н. M., Жирнова Т. И. К вопросу изучения влияния уль-
тразвука, магнитных полей и электрического тока на флотацию золота // Цветная металлургия. 2003.
№ 6. С. 15–25.
15. Чубыкин М. М. Изучение ультразвукового диспергирования на минералах Кимберлитовой ру-
ды // Труды Иргиредмета. 1968. № 12. С. 16–22.
16. Chanturia V. A., Minenko V. G., Samusev A. L., Ryazantseva M. V., Chanturia E. L., Koporulina
E. V. Influence exerted by ultrasound processing on efficiency of leaching, structural, chemical, and morphological
properties of mineral components in eudialyte concentrate // Journal of Mining Science. 2018. Vol. 54,
no. 2. С. 285–291. DOI: 10.1134/S1062739118023641.
17. Chi P., Chaoyue Z., Qinfeng L., Shilong Z., Yu S., Hairui L., Jianhong F. Erosion characteristics and
failure mechanism of reservoir rocks under the synergistic effect of ultrasonic cavitation and micro-abrasives //
Advanced Powder Technology. 2021. Vol. 32. P. 4391–4407. DOI: 10.1016/j.apt.2021.09.046.
18. Kang W., Xun H., Kong X., Li M. Effects from changes in pulp nature after ultrasonic conditioning on
high-sulfur coal flotation // Mining Science and Technology. 2009. Vol. 19. P. 498–507. DOI: 10.1016/S1674-
5264(09)60093-4.
19. Kozmus G., Zevnik J., Hocevar M., Dular M., Petkovsek M. Characterization of cavitation under ultrasonic
horn tip – Proposition of an acoustic cavitation parameter // Ultrasonics Sonochemistry. 2022. Vol. 89.
106159. DOI: 10.1016/j.ultsonch.2022.106159.
20. Lu J., Wang N., Yuan Z., Zhang Q., Li L., Wang Z. The effects of ultrasonic wave on heterogeneous
coagulation and flotation separation of pentlandite-serpentine. Текст: электронный // Minerals Engineering.
2022. Vol. 188. URL: https://www.researchgate.net/publication/363363455_The_effects_of_ultrasonic_wave_
on_heterogeneous_coagulation_and_flotation_separation_of_pentlandite-serpentine (дата обращения:
21.04.2023).
21. Mao Y., Xia W., Peng Y., Xie G. Ultrasonic-assisted flotation of fine coal: A review // Fuel Processing
Technology. 2019. Vol. 195. P. 106–150. DOI: 10.1016/j.fuproc.2019.106150.
22. Niemczewski B. Cavitation intensity of water under practical ultrasonic cleaning conditions // Ultrasonics
Sonochemistry. 2014. Vol. 21, iss. 1. P. 354–359.
23. Pan W., Yi R., Liao Z., Yang L. Experimental study on microbial desulphurization of sulfide ores and
self-heating simulation of ore heaps under ultrasonic and microwave // Process Safety and Environmental Protection.
2022. Vol. 164. P. 435–448. DOI: 10.1016/j.psep.2022.06.033. |
